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2014 Fiscal Year Annual Research Report

全ゲノム解析法を用いた縄文人と渡来系弥生人の関係の解明

Research Project

Project/Area Number 25251043
Research InstitutionNational Museum of Nature and Science, Tokyo

Principal Investigator

篠田 謙一  独立行政法人国立科学博物館, 人類研究部, 部長 (30131923)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 井ノ上 逸朗  国立遺伝学研究所, 大学共同利用機関等の部局等, 教授 (00192500)
斎藤 成也  国立遺伝学研究所, 大学共同利用機関等の部局等, 教授 (30192587)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2018-03-31
Keywords古代ゲノム解析 / 縄文人 / 渡来系弥生人 / 次世代シークエンサー
Outline of Annual Research Achievements

研究計画の二年目である本年度は、昨年に引き続き縄文人のゲノム解析に取り組んだ。昨年は、予備的な研究によって特にDNAの残りがよいことが分かっていた青森県の尻労安部遺跡出土の縄文中期人と長野県の湯倉洞窟遺跡出土の縄文早期人の二体のゲノム分析を行っている。本年度は、縄文の地域差を明らかにするために、北海道礼文島の船泊遺跡出土の二体と、沖縄県伊江島の貝塚時代前期(縄文時代後晩期相当)の遺跡から出土した三体の人骨の分析を行った。
これらの人骨の歯のサンプルからDNAを抽出し、まずAPLP法によりミトコンドリアDNAのハプログループ決定を試みた。次に更にMiseq を用いたゲノム解析を行った。その結果、伊江島の三体のうち、二体はミトコンドリアDNAの全配列が一致し、母系の血縁関係にあることが示唆された。ただし、残りの一体はDNAの回収が充分ではなく、ミトコンドリアDNAの全周を解析することはできなかった。
この解析の結果、北海道の縄文人はミトコンドリアDNAのハプログループがN9bで、沖縄のものはM7aであることが判明した。これは縄文人は北方系と南方系の2つの集団から構成されるという、これまで我々が提唱してきた仮説を補強する結果となった。更に、これまでAPLP法によってハプログループを決定してきたサンプルを用い、Miseq を用いたミトコンドリア全配列を決定する作業を行った。その結果、従来N9bとして判定してきたサンプルの中には、系統的にやや難れた配列があることが判明した。そこで更に異なる縄文サンプルを用いた詳細な実験を行っている。
伊江島の一体と、船泊の二体、及び昨年度に解析した尻労安部と湯倉洞窟サンプルに関して、Hiseqを用いた全ゲノム解析を試みた。現在、そのデータ解析を行っている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

縄文人に関しては、日本の各地域から集めた数個体のサンプルの分析を終了することができた。ま昨年の分析で、古人骨から抽出したDNAに関しては、現代のサンプルとは異なった分析の難しさがあることも判明した。そこで今年度は方法についても改良を試みている。その結果、これまでMiseqを用いた解析では、充分なデプスを得られなかったサンプルでも、ヒトミトコンドリアDNAをエンリッチする手法を用いることで、ミトコンドリアDNAであれば10×程度のデプスで全配列を決定することが可能になった。更に現在は、ヒトゲノムDNAを用いてのエンリッチを試みており、これによって、従来法では決定されたDNA配列のうち1%以下だったヒトDNAの回収率を、数パーセントにまで上げることができるうようになると期待される。
このように、二年間で縄文人に関してはある程度のデータを得ることができ、また、方法を改良することで、得られるDNAデータのクオリティをあげるメドもついた。また、サンプルの用意も含めて、来年度以降は、縄文人に加えて、渡来系の弥生人についても解析を行う体制ができている。更に、この来年度以降は、この2年間で蓄積したデータの解析も本格化させていく。そのために、数学的な解析ができる専門家を新たに研究チームに加えることにした。以上を考えれば、当初の計画は順調に進んでいると判断できる。

Strategy for Future Research Activity

我々は、過去に主として北海道と東北地方の貝塚から出土した縄文人骨のミトコンドリアDNA解析を続けてきた。その結果100体ほどの縄文人のミトコンドリアDNAのハプログループデータを集積した。また、この中から数体を選んで、NGSによる分析を行ったことで、ミトコンドリアDNA解析の結果とNGSによって得られるデータのクオリティについて、ある程度の相関があることを付見いだした。これらの縄文人に関しては、既に抽出したDNA溶液があるので、すぐにでもNGSによる解析が可能である。そこで来年度は、これらの中から最もNGSによるデータが得られると考えられるサンプルを選んで、実験を行う予定である。
渡来系弥生人は、縄文人に比べるとDNAの残りが良いことが期待されるので、来年度、予備的な調査を行って、再来年度に本格的な解析を行うことを予定している。つまり5年間の実験計画で、三年間は主として縄文人の分析を行い、二年間で弥生人を集中して解析する。
これまでの実験で、かなりの量のDNAデータが蓄積しているので、来年度からは解析も本格化させる。現状で行っているミトコンドリアDNAの全配列を用いた系統解析と、SNPsデータを用いた集団解析を深化させることにする。

  • Research Products

    (7 results)

All 2015 2014

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Mitochondrial genetic diversity of Pingpu tribes in Taiwan.2014

    • Author(s)
      Shinoda K, Kakuda T, Kanzawa-KiriyamaH, Adachi N, Tsai PY, Tsai HK.
    • Journal Title

      Bull. Natl. Mus. Nat. Sci., Ser. D,

      Volume: 40 Pages: 1-12

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Nuclear Genome Analysis of Ancient Japanese Archipelago Humans.2015

    • Author(s)
      Kanzawa-Kiriyama H.
    • Organizer
      OIST Ancient DNA Symposium
    • Place of Presentation
      Okinawa
    • Year and Date
      2015-01-15 – 2015-01-15
  • [Presentation] Acquisition of genetic variability through interbreeding in Homo sapiens.2014

    • Author(s)
      Shinoda, K
    • Organizer
      The 37th Annual meetings of the Molecular Biology Society Japan.
    • Place of Presentation
      Yokohama
    • Year and Date
      2014-11-27 – 2014-11-27
    • Invited
  • [Presentation] DNAが解明する日本人の形成史2014

    • Author(s)
      篠田謙一
    • Organizer
      第68回日本人類学会大会
    • Place of Presentation
      浜松市
    • Year and Date
      2014-11-03 – 2014-11-03
    • Invited
  • [Presentation] Mitochondrial genetic diversity of Pingpu tribes in Taiwan.2014

    • Author(s)
      Shinoda, K., Kanzawa, H., Adachi, N., Kakuda, T., Tsai, P-Y. , Tsai, H-K.
    • Organizer
      第68回日本人類学会大会
    • Place of Presentation
      浜松市
    • Year and Date
      2014-11-02 – 2014-11-02
  • [Presentation] 古代日本列島人の核ゲノム解析(第2報)2014

    • Author(s)
      神澤秀明・Kirill Kryukov・Timothy Jinam・佐藤孝雄・奈良貴史・安達登・細道一善・井ノ上逸朗・斎藤成也・篠田謙一
    • Organizer
      第68回日本人類学会大会
    • Place of Presentation
      浜松市
    • Year and Date
      2014-11-01 – 2014-11-01
  • [Book] Emergence and Diversity of Modern Human Behavior in Paleolithic Asia.2015

    • Author(s)
      Adachi, N., Shinoda, K., Izuho, M.
    • Total Pages
      580
    • Publisher
      Texas A&M University Press.

URL: 

Published: 2016-06-01  

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